Драйвер и усилитель мощности "HDK-97"

Документация  скачать

Как показала практика, выходные каскады трансиверов, собранные на мощных полевых транзисторах по однотактной схеме, имеют ряд недостатков. Самые существенные из них - наличие мощных чётных гармоник  и значительный 'завал' АЧХ выходного сигнала начиная уже с 14мГц.

Предлагаемые драйвер и усилитель мощности помогут в значительной мере избавиться от этих проблем, и кроме этого позволят поднять выходную мощность трансивера до 35:40 ватт.

Драйвер, коммутация RX/TX и аттенюатор.

На рис.1 изображён драйвер, он тоже двухтактный. Такая схемотехника выбрана по тем же причинам, что были высказаны выше. Все позиционные обозначения выводов оставлены прежними, в соответствии с публикацией ('Радио' ??8,9 за 2000 год).

Сигнал с ПДФ подаётся на резистор R4 (R4=Rпдф), и далее - на эмиттерный повторитель, который исключает влияние последующего каскада на ПДФ. С него сигнал через С4 поступает на предусилитель (VT2), и далее через обмотку связи трансформатора Т1 на собственно драйвер (VT4, VT5).

Ток покоя выходных транзисторов термостабилизирован. Для этой цели транзистор VT3 закреплён в непосредственной близости от VT4 (VT5). Его базово-коллекторный переход, в зависимости от нагрева выходных транзисторов, меняет своё сопротивление, и не позволяет развиться большим токам, которые могут вывести транзисторы из строя.

Детали и их возможная замена.

Т1 - 2 по 9+3 витка ПЭВ 0,25 на кольце К10*6*5  Н1000НН.

Т2 - 3 по 9 витков ПЭВ 0,45 на кольце К7*10*12 Н400НН (от ПЧ контуров транзисторных приёмников).

L1 - 9 витков ПЭВ 0,45 на оправке диаметром 5мм.

Др1  -  ДМ 0,1;  Др2 - ДМ 1,0.

VT1  -  КТ368, КТ316, КТ306.

VT2  -  КТ606, КТ610, КТ904.

VT3  -  КТ815, КТ817.

VT4, VT5  -  КТ904, КТ907, КТ922А (Б).

К1  - РЭС-47,  К2 - РЭС-60.

Настройка.

Вся настройка драйвера сводится к установке тока покоя выходных транзисторов VT4, VT5 резистором R14 в пределах 80:90мА (по 40:45мА на каждый), и к получению напряжения +7v на эмиттере транзистора  VT1 подбором резистора R5.

Усилитель мощности.

Усилитель мощности заимствован с незначительной переделкой у американского автора Э.Коссора (WA2EBY).

Неоднократно выполненный - он показал весьма приличные, не смотря на его простоту, результаты. Выходная мощность - 35:45 ватт в зависимости от диапазона. Можно получить и больше, но транзисторы IRF имеют малую поверхность теплоотвода, и при длительной интенсивной работе могут выйти из строя.

Работу схемы вряд ли стоит пояснять. Подобные 2-х тактные каскады много раз были описаны и 'разжёваны', поэтому целесообразно остановиться только на некоторых моментах его настройки и особенностях конструктивного исполнения.

Полевые транзисторы впаяны непосредственно в плату с нижней стороны (см. рис.3 и рис.4). Плата прижимает их к радиатору (корпус трансивера) через слюдяные прокладки с использованием теплопроводной пасты или смазки типа ЦИАТИМ.

Для изготовления платы используется 2-х сторонний текстолит толщиной 2мм. Дорожки прорезаются как со стороны деталей, так и с внутренней стороны. Оставшаяся фольга используется в качестве общего провода, и в нескольких местах соединена между собой перемычками через просверленные отверстия.

Детали и их возможная замена.

Т1 - 2 по 9 витков ПЭВ 0,45 на кольце К10*7*12  Н400НН (см. выше).

Т2, Т4 - 2 по 7 витков на таких же кольцах.

Т3 - 2 по 5 колец К15*6*5  Н1000НН (объёмный виток).

VT1, VT2 - IRF510, IRF511, IRF520, IRF630.

Последние два типа указанных транзисторов можно использовать только в крайнем случае, т.к. они имеют достаточно выраженный 'завал' АЧХ начиная с 21мГц.

Настройка.

Припаять на выход УМ нагрузочный резистор МЛТ-2 номиналом 50:75ом. Отпаять сток VT2 и подать на схему питающее напряжение +27вольт и +12вольт ТХ.

Резистором R2 установить ток покоя VT1 в пределах 80:85мА.

Убрать питание, припаять сток VT2 на место и отпаять сток VT1. Вновь включить питание, и резистором R4 установить такой же ток стока у транзистора VT2.

Отключить питание, и восстановить все соединения в соответствии со схемой.

С10 подбирается по максимальной 'отдаче' на диапазоне 28мГц.

По окончании настройки отпаять нагрузочный резистор и подключить выход УМ к ФНЧ.

Катушку L1, если усилитель расположен вблизи драйвера, можно исключить.

     ФНЧ можно использовать уже имеющийся, но в нашем случае целесообразно его переделать по схеме В.Скрыпника ('Радио' ?12 за 1988 год).

Печатная плата ФНЧ остаётся без изменений. Изменяются только намоточные данные катушек и номиналы конденсаторов. Средняя ёмкость ФНЧ полунавесным монтажом крепится к точке соединения L1 с L2 и к верхнему слою фольги платы ФНЧ, но лучше всё же изготовить новые платы, с использованием реле РЭС-60. Как показывает практика, при мощности усилителя до 50 ватт они прекрасно работают (за два года ни одного отказа), а сам фильтр получается меньших размеров.

Использование 2-х контурных ФНЧ предпочтительнее ещё и потому, что появляется возможность их применения на нескольких диапазонах.

ФНЧ на 28мГц можно с успехом использовать при работе на диапазоне 24мГц; ФНЧ на 21мГц - на диапазоне 18мГц; ФНЧ на 14мГц - на диапазоне 10мГц.

 Кроме этого, 2-х контурные ФНЧ обеспечивают лучшую фильтрацию высших гармоник в выходном спектре сигнала. Намоточные данные фильтров приведены в таблице 1.

                                                                                                              Таблица 1.

Диапазон     (мГц)	L1 и L2			Конденсаторы
	Индукт.(мкг)	Число витков	D.внутр.(мм)	C1, C3	C2
1,8	4	20	18	1n5	3n
3,5	2,1	14	16	820	1n8
7	1,05	12	12	430	870
14	0,55	10	8	220	430
21	0,37	8	8	150	300
28	0,27	7	8	110	220

    Все катушки намотаны проводом ПЭВ-1,0.

Драйвер, усилитель и ФНЧ изготавливаются из двухстороннего 2-х мм фольгированного текстолита. Верхний слой фольги сохранён, и служит общим проводом. Отверстия со стороны деталей раззенковываются сверлом большого диаметра.

У драйвера и ФНЧ дорожки протравливаются хлорным железом, а у усилителя прорезаются резаком.

Точкой с крестиком обозначено соединение обоих слоёв фольги.

Одним крестиком обозначена пайка к общему проводу.

Конструктивное исполнение всех узлов показано на рис. 4 : 12.

         В.Гладков (RW4HDK).  E-mail - magister@samtel.ru 

Литература:

1. Э.Коссор (WA2EBY). 'Усилитель мощности на дешёвых полевых транзисторах'    ('Радиолюбитель КВ и УКВ' ? 12 за 1999г. и ? 1 за 2000г.)
2. В. Скрыпник (UY5DJ). 'Усилитель мощности КВ трансивера' ('Радио' ? 12 за 1988г.)